Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu tổn thất truyền âm qua tấm composite sandwich và ứng dụng vào giảm ồn tàu thủy

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:32

Thêm vào BST

Báo xấu

28
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu của Luận án nhằm nắm được cơ sở lý thuyết truyền âm và xác định được tổn thất truyền âm qua các kết cấu tấm composite sandwich cốt sợi thủy tinh nền polyester, lõi là vật liệu xốp (foam - PU) chịu các liên kết động học khác nhau. Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào việc giảm ồn buồng máy tàu khách vỏ composite được chế tạo tại Viện nghiên cứu chế tạo Tàu thủy, Trường Đại học Nha Trang. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu tổn thất truyền âm qua tấm composite sandwich và ứng dụng vào giảm ồn tàu thủy

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG ĐINH ĐỨC TIẾN NGHIÊN CỨU TỔN THẤT TRUYỀN ÂM QUA TẤM COMPOSITE SANDWICH VÀ ỨNG DỤNG VÀO GIẢM ỒN TÀU THỦY Ngành đào tạo: Kỹ thuật cơ khí động lực Mã số: 9520116 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHÁNH HÒA – 2019
Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Nha Trang Người hướng dẫn khoa học: 1. GS. TS Trần Ích Thịnh 2. TS. Nguyễn Văn Đạt Phản biện 1: GS.TS Nguyễn Thái Chung Phản biện 2: PGS. TS Bùi Xuân Lâm Phản biện 3: PGS. TS Ngô Như Khoa Luận án được bảo vệ tại Hội đồng đánh giá luận án cấp Trường họp tại Trường Đại học Nha Trang vào hồi giờ, ngày tháng năm 2019 Có thể tìm hiểu luận án tai: Thư Viện Quốc Gia Thư viện Trường Đại học Nha Trang
MỞ ĐẦU 1. LÝ DO THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Trong lĩnh vực tàu thuyền, vật liệu composite (cốt sợi thủy tinh, nhựa nền hữu cơ) được sử dụng ngày càng nhiều, đặc biệt trong chế tạo ca nô du lịch, các loại tàu cao tốc, tàu cá, các loại tàu quét mìn dùng cho quân đội, dùng bọc tàu vỏ gỗ, kiến trúc thượng tầng, cột buồm, ống khói,…Do mô đun đàn hồi thấp, nên vật liệu composite thường bị biến dạng lớn khi chịu tải, đặc biệt khi tải có chu kỳ (lực quán tính từ các chi tiết quay của máy chính, máy phụ, lực từ chân vịt,...) dễ xảy ra hiện tượng cộng hưởng, điều này vừa gây ồn, vừa gây rung động, ảnh hưởng đến độ bền và hiệu quả sử dụng của trang thiết bị, đến sức khỏe người đi tàu,… Khi độ ồn vượt quá giới hạn cho phép (lớn hơn 80dB [8]), với tàu làm bằng vật liệu composite sẽ gây nên rung động quá mức. Tác động của hiện tượng ồn sẽ gây ra rung động, ảnh hưởng đến sức khỏe hành khách, nhân viên trên tàu. Từ những lý do trên, luận án tập trung vào “Nghiên cứu tổn thất truyền âm qua tấm composite sandwich và ứng dụng vào giảm ồn tàu thủy”, làm cơ sở để lựa chọn và chế tạo các kết cấu tàu thủy vỏ composite có lợi về phương diện giảm ồn. 2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU - Nắm được cơ sở lý thuyết truyền âm và xác định được tổn thất truyền âm qua các kết cấu tấm composite sandwich cốt sợi thủy tinh nền polyester lõi là foam chịu các liên kết động học khác nhau; - Hiểu và thực hiện được quy trình nghiên cứu thực nghiệm nhằm xác định tổn thất truyền âm qua kết cấu tấm composite sandwich ứng dụng trong tàu thủy ở Việt Nam; - Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào việc giảm ồn buồng máy tàu khách vỏ composite được chế tạo tại Viện nghiên cứu chế tạo Tàu thủy, Trường Đại học Nha Trang. 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3.1. Đối tượng nghiên cứu - Tấm composite sandwich đối xứng; - Dầm composite sandwich cắt ra từ tấm; - Tàu khách vỏ composite cỡ nhỏ; 1
- Buồng máy tàu khách vỏ composite cỡ nhỏ. 3.2. Phạm vi nghiên cứu Về lý thuyết Nghiên cứu lý thuyết về tổn thất truyền âm qua kết cấu tấm composite sandwich. Về thực nghiệm - Nghiên cứu thực nghiệm nhằm xác định tổn thất truyền âm qua một số kết cấu tấm composite sandwich; - Nghiên cứu ứng dụng giảm ồn buồng máy tàu khách vỏ composite cỡ nhỏ. 4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 4.1. Nghiên cứu thực nghiệm xác định tổn thất truyền âm qua kết cấu tấm composite sandwich; 4.2. Nghiên cứu tính toán tổn thất truyền âm qua tấm composite sandwich; 4.3. Nghiên cứu ứng dụng giảm ồn buồng máy tàu khách vỏ composite. 5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Luận án sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm. 6. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ TÍNH THỰC TIỄN CỦA LUẬN ÁN 6.1. Ý nghĩa khoa học Cho đến nay, vấn đề cách âm, giảm ồn trong lĩnh vực hàng không, vũ trụ, ô tô, tàu hỏa, tàu thủy v.v. đã và đang được nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm nghiên cứu, nhưng còn một số vấn đề về tổn thất truyền âm qua các kết cấu tấm composite sandwich chưa được giải quyết một cách thấu đáo và triệt để. Vì thế, nội dung luận án được đặt ra và thực hiện là có ý nghĩa khoa học. 6.2. Ý nghĩa thực tiễn Các kết quả nghiên cứu đạt được về mặt lý thuyết cũng như thực nghiệm trong luận án sẽ là cơ sở khoa học để lựa chọn và ứng dụng trong chế tạo các kết cấu tàu thủy vỏ composite tại Viện nghiên cứu chế tạo Tàu thủy, Trường Đại học Nha Trang có khả năng giảm ồn tốt nhất. 7. CẤU TRÚC CỦA LUẬN ÁN Luận án có cấu trúc gồm: 4 chương, kết luận và khuyến nghị. 2
Chương 1: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu. Chương 2: Nghiên cứu thực nghiệm xác định tổn thất truyền âm của tấm composite sandwich. Chương 3: Nghiên cứu tính toán tổn thất truyền âm qua tấm composite sandwich dung trong chế tạo kết cấu tàu thủy. Chương 4: Nghiên cứu ứng dụng giảm ồn buồng máy tàu khách vỏ composite. Kết luận và khuyến nghị 8. HẠN CHẾ CỦA LUẬN ÁN Luận án chưa nghiên cứu tổn thất truyền âm qua kết cấu tấm composite sandwich có vật liệu lõi là tổ ong, Divinycell – H, Sphere – core,… là các loại lõi cũng thường sử dụng trong kết cấu tàu thủy vỏ composite khi chịu tác động của nguồn âm thanh có tần số biến thiên. 3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1.1. Các phương pháp xác định tổn thất truyền âm 1.1.1. Phương pháp phân tích trở kháng sóng (Wave impedance analysis) Piana [48], Nilsson [88], nghiên cứu tổn thất truyền âm qua tấm composite sandwich có lớp da là Nhôm, lõi là các loại vật liệu xốp tổ ong, Nomex, foam bằng phương pháp phân tích sóng. Kết quả đã thiết lập các phương trình dao động uốn của dầm, trong phần thực nghiệm để xác định tám tần số dao động riêng đầu tiên của dầm, tác giả đã sử dụng phương pháp đo, từ các tần số dao động riêng tiến hành xác định độ cứng uốn biểu kiến của dầm và xác định được tổn thất truyền âm của tấm. Pellicier và Trompette [91], khi nghiên cứu, đánh giá phân vùng tổn thất truyền âm của tấm sandwich Nhôm cũng dựa vào phương pháp phân tích sóng. Kết quả phù hợp cho việc mô hình hóa các phân vùng đơn hoặc tấm đôi. Tuy nhiên, phương pháp này chỉ áp dụng cho các phân vùng đơn giản, với phân vùng phức tạp phương pháp này không thành công. Kurtze và Watters [69], nghiên cứu tổn thất truyền âm của tấm sandwich bằng phương pháp trở kháng sóng. Kết quả chứng minh rằng tại khu vực tiếp tuyến, tổn thất truyền âm của tấm sandwich có thể ngang bằng với tổn thất truyền âm của lớp lõi ở khu vực tần số trung bình. 1.1.2. Phương pháp phân tích phần tử biên (Boundary element alanysis) Phương pháp phần tử biên được nghiên cứu bởi Mariem và Hamdi [78], sử dụng phân tích phần tử hữu hạn để tính toán tổn thất truyền âm của một tấm có vách ngăn. Kết quả số cho thấy nguồn năng lượng bức xạ có thể lớn hơn năng lượng tới từ vài tần số cộng hưởng đầu tiên. Trừ các tần số gần, kết quả tính toán phù hợp với các giá trị thực nghiệm. Tuy nhiên, có một số sai sót trong các biểu thức cho tổng tải trên tấm. Barisciano [24], nghiên cứu tổn thất truyền âm của tấm sandwich lõi tổ ong bằng cách sử dụng mô hình phần tử biên. Kết quả không phù hợp cho các tấm sandwich với lõi là foam. Thamburaj và Sun [116], đã nghiên cứu ảnh hưởng của đặc tính vật liệu đến tổn thất truyền âm của dầm sandwich. Các phương trình áp dụng cho dầm sandwich theo nguyên lý Lagrange. Với giả thiết rằng các tải bên ngoài dầm là do chỉ mỗi thành phần áp suất gây ra, kết quả không phù hợp với tấm sandwich. 4
1.1.3. Phương pháp phân tích thống kê năng lượng Phân tích thống kê năng lượng (Statistical energy analysis – SEA), là một phương pháp sử dụng mối quan hệ năng lượng để tính lý thuyết của các cấp độ phản ứng rung và tiếng ồn bức xạ từ các cấu trúc trong chuyển động cộng hưởng. Lyon và Maidanik [74], tính năng lương giữa hai dòng chảy kích thích, dao động tuyến tính ngẫu nhiên với các liên kết nhỏ giữa chúng. Kết quả đã đưa ra một biểu thức phản xạ âm thanh. Smith [111], tính toán các phản ứng và bức xạ âm thanh cho một chế độ cộng hưởng tuyến tính của một cấu trúc kích thích bởi một âm điệu thuần túy. Kết quả cho thấy khi những rung động theo phương thức này chủ yếu bị cản trở bởi bức xạ âm thanh, nghĩa là vận tốc vuông góc tỷ lệ nghịch với độ cứng trung bình. Maidanik [76], mở rộng các kết quả trình bày trong hai bài báo thảo luận ở trên, tới từ đơn âm thành đa âm bằng hai giả định chính. Nghiên cứu dự đoán giá trị trung bình các trở kháng bức xạ của tấm đơn lớp đồng thời so sánh các giá trị dự đoán với kết quả thực nghiệm. 1.2. Kết luận chương 1 Chương 1 của luận án đã giới thiệu các phương pháp xác định tổn thất truyền âm qua kết cấu composite sandwich, bao gồm: - Phương pháp phân tích sóng; - Phương pháp phân tích phần tử biên; - Phương pháp phân tích thống kê năng lượng; - Phương pháp thực nghiệm. - Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, luận án phát triển phương pháp phân tích sóng, phương pháp phân tích thống kê năng lượng và phương pháp thực nghiệm để xác định tổn thất truyền âm qua kết cấu tấm composite sandwich với 2 lớp da là composite cốt sợi thủy tinh/nền polyester không no và lõi là vật liệu xốp (foam PU). 5
CHƯƠNG 2. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH TỔN THẤT TRUYỀN ÂM QUA TẤM COMPOSITE SANDWICH 2.1. Khai triển công thức thực nghiệm theo phương pháp phân tích thống kê năng lượng 2.1.1. Giới thiệu Phương pháp phân tích thống kê năng lượng (Statistic Energy Analysis-SEA), đã ra đời vào những năm 60 của thế ký trước, từ việc nghiên cứu dòng năng lượng giữa hai nguồn dao động gây ra bởi các kích thích tuyến tính. Hình 2.1. Sơ đồ dòng năng lượng giữa kết cấu và trường vang [74]. Xét một mô hình bộ truyền nối tiếp gồm 3 hệ con tương tác với nhau Hình 2.2. Hình 2.2. Sơ đồ khối cho các dòng năng lượng giữa kết cấu với hai phòng vang [74]. 2.1.2. Công thức thực nghiệm xác định tổn thất truyền âm Có thể xác định thực nghiệm tổn thất truyền âm qua vách ngăn bằng phương pháp hai phòng. Năng lượng âm Π12 từ phòng phát tới phòng thu phải bằng năng lượng 6
sóng âm Π21 trở lại từ phòng thu tới phòng phát cộng với năng lượng âm Πα, bị hấp thụ trong phòng thu, như minh họa trong hình 2.3. Hình 2.3. Đo truyền âm bằng phương pháp hai phòng. Phương trình năng lượng âm thanh được mô tả bởi [74]:  12   21   (2.1)  1 2   2 1 Ap  p1  p2  1 Ap    1 (2.2)  S 2 2  p22  p 2 S 2 2  Ap 2   Từ phương trình (2.2), bằng cách lấy logarit 2 vế, ta có:  1  p2 Ap   Ap  10 log    10 log  12   10 log p12  10 log p 22  10 log      p S   A   S   A   2 2 2 p   2 2 p   Ap   Ap   20 log p1  20 log p 2  10 log    L1  L 2  10 log    S   A   S   A   2 2 p   2 2 p  0,161V2  A T  T  L1  L2  10 log p  với S 2 2  Ap (2.3)  0,161V2  2.2. Mục đích thực nghiệm Xác định tổn thất truyền âm qua các tấm composite sandwich với 2 lớp da là composite cốt sợi thủy tinh/nhựa nền polyester không no; lớp lõi là vật liệu PU (foam) dùng trong chế tạo các kết cấu tàu thủy. 7
2.2.1. Mô tả phòng thí nghiệm Phòng nguồn: Dài x Rộng x Cao = 2,06 x 3,7 x 2,1 (m); thể tích bằng 16m3. Phòng thu: Dài x Rộng x Cao = 1,54 x 3,7 x 2,1 (m); thể tích bằng 11,97m3. Hình 2.4. Đo STL qua các mẫu thử composite sandwich. 2.2.2. Phương pháp đo Theo [106], có hai phương pháp đo xác định STL đó là phương pháp đo cường độ âm và phương pháp đo mức áp suất âm. 2.2.3. Quy trình và số lượng điểm đo Tấm mẫu thí nghiệm được chia đều ra 16 ô, tương ứng với 16 điểm đo (hình 2.5). Mỗi mẫu được đo 3 lần, tương ứng với 48 điểm đo. Hình 2.5. Vị trí các điểm đo 2.2.4. Các thông số cần đo Đo mức áp suất âm trong phòng phát L1; mức áp suất âm trong phòng thu L2; tạp âm nền B và thời gian vang T2. 2.2.5. Tiêu chuẩn áp dụng Các tiêu chuẩn [20], [21], [22], [9], [10], [11]. 8
2.2.7 Kiểm tra độ tin cậy Để kiểm tra độ tin cậy của kết quả đo, quy trình đo tổn thất truyền âm nói trên đã được tiến hành cẩn thận đối với kết cấu tấm thép, kích thước 1,2 m x 1, 2 m x 0,00061 m, ρ = 7800 kg/m 3, hình 2.6. Theo luật khối lượng, tổn thất truyền âm qua mẫu thử được xác định theo công thức [117]: STL = 20 log(m.f) – 47 (dB) (2.4) Trong đó, m là khối lượng bề mặt của mẫu thử, f là tần số âm thanh trong dải 1/3 Octave. Hình 2.6. Đo STL qua mẫu thép. Bảng 2.1. Giá trị đo tổn thất truyền âm qua tấm thép, mẫu M2 và M5. Mẫu Thép M2 M5 Mass law Mass law Mass law ƒ(Hz) STL (dB) STL (dB) STL (dB) (dB) (dB) (dB) 50 18,64 2,68 21,17 6,536 19,62 8,931 63 14,99 4,69 18,59 8,543 18,29 10,939 80 2,81 6,77 7,65 10,618 7,76 13,014 100 8,03 8,70 13,18 12,556 13,76 14,952 125 10,77 10,64 14,73 14,495 14,82 16,890 160 9,89 12,79 15,03 16,639 13,38 19,034 200 8,97 14,72 14,65 18,577 14,54 20,973 250 13,50 16,66 16,53 20,515 16,83 22,911 315 21,47 18,67 24,76 22,523 25,81 24,918 400 19,19 20,74 25,00 24,598 24,63 26,993 500 17,07 22,68 22,56 26,536 23,30 28,931 630 20,41 24,69 24,71 28,543 25,30 30,939 800 25,09 26,77 28,97 30,618 29,13 33,014 1000 27,79 28,70 29,39 32,556 33,94 34,952 1250 26,84 30,64 28,92 34,495 32,98 36,890 1600 32,52 32,79 27,32 36,639 32,93 39,034 2000 31,95 34,72 30,56 38,577 31,18 40,973 2500 33,51 36,66 33,78 40,515 36,98 42,911 3150 37,70 38,67 39,40 42,523 42,71 44,918 4000 39,43 40,74 42,68 44,598 45,92 46,993 5000 41,72 42,68 42,51 46,536 47,97 48,931 6300 43,04 44,69 46,73 48,543 48,82 50,939 8000 45,05 46,77 48,31 50,618 50,40 53,014 10000 47,11 48,70 48,60 52,556 54,26 54,952 9
Hình 2.7. Đồ thị đo STL qua mẫu thép tiêu chuẩn. 2.3. Kết quả thực nghiệm đo STL qua các mẫu composite sandwich 2.3.1. Mẫu composite sandwich M2 Hình 2.8. Đo STL qua mẫu composite sandwich M2. Hình 2.9. Đồ thị STL thực nghiệm qua mẫu composite sandwich M2. 2.3.2. Mẫu composite sandwich M5 Hình 2.10. Đo STL qua mẫu composite sandwich M5. 10
Hình 2.11. Đồ thị STL thực nghiệm qua mẫu composite sandwich M5. 2.3.3. Nhận xét So sánh giá trị thực nghiệm giữa mẫu M2 và M5, ta thấy khi tăng chiều dày lớp da và khối lượng riêng lớp lõi, STL tăng trung bình 5,6%. Các mẫu thí nghiệm khác được thể hiện trong phụ lục 1 của luận án. 2.4. Kết luận chương 2 Trong chương 2, luận án đã khai triển được công thức thực nghiệm để tính tổn thất truyền âm (STL) qua kết cấu tấm composite sandwich dựa vào mức áp suất âm đo được trong hai phòng: phòng thu và phòng phát. Đã thiết kế và chế tạo được tổ hợp phòng thí nghiệm (phòng thu và phòng phát) quy mô nhỏ để đo STL qua các tấm composite sandwich, phù hợp trong điều kiện nghiên cứu thực nghiệm tại Việt Nam. Đã chế tạo được một số tấm composite sandwich cốt sợi thủy tinh, nhựa nền polyester không no, lõi foam (PU), có cấu hình lớp da và lớp lõi khác nhau, thường được sử dụng trong chế tạo vỏ và các kết cấu tàu thủy. Tiến hành một loạt thí nghiệm đo tổn thất truyền âm qua các tấm composite sandwich đã chế tạo. 11
CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN TỔN THẤT TRUYỀN ÂM QUA TẤM COMPOSITE SANDWICH DÙNG TRONG CHẾ TẠO KẾT CẤU TÀU THỦY 3.1. Lý thuyết tấm composite sandwich Lý thuyết Kirchhoff cho tấm composite sandwich chấp nhận một số giả thiết sau [13]:  Pháp tuyến với mặt trung bình của tấm luôn luôn thẳng và vuông góc với mặt trung bình.  Bỏ qua các thành phần ứng suất cắt ngang (σxz= σyz = 0).  Bỏ qua biến dạng pháp tuyến (εzz = 0). Hình 3.1. Mô hình tấm composite sandwich. 3.2. Xây dựng mô hình xác định tổn thất truyền âm qua tấm composite sandwich 3.2.1. Mô tả lý thuyết 3.2.1.1. Hình học và giả thiết Xét một tấm composite sandwich hình chữ nhật hữu hạn được ngàm cứng bốn cạnh trong một vách ngăn vô hạn, như được thể hiện trong hình 3.2(a) và 3.2(b). Tấm composite sandwich được đề cập trong nghiên cứu này gồm hai lớp da mỏng bằng vật liệu composite sandwich được gắn với lớp lõi xốp polyurethane. Tấm composite sandwich có chiều dài là a dọc theo phương x, chiều rộng b dọc theo phương y và chiều dày theo phương z. 12
(d) Hình 3.2. Sơ đồ truyền âm qua một tấm composite sandwich hình chữ nhật ngàm bốn cạnh: (a) mô hình tấm composite sandwich; (b) nhìn tổng thể; (c) nhìn theo hướng mũi tên trong (b); (d) mô hình sóng truyền vào tấm. 3.2.1.2. Động lực học của tấm composite sandwich Để đơn giản hóa, tấm composite sandwich nghiên cứu được coi là một tấm đơn, trực hướng và đối xứng [59]. Dao động của tấm trực hướng, đối xứng được mô tả bởi phương trình:  4w x, y; t  4 w x, y; t  4 w x, y; t  2 *  w( x, y; t ) Dx  2 D D x y  Dy  m  j0 1 ( x, y, z; t )  2 ( x, y, z; t )  0 x 4 x 2y 2 y 4 2t (3.1) trong đó: w là chuyển vị uốn của tấm, Dx và Dy là độ cứng uốn theo phương x và y tương ứng, m* là khối lượng bề mặt của tấm, ρ0 là tỉ trọng của không khí, ω là tần số góc của âm tới và Φi (i = 1,2) là hàm thế vận tốc của trường âm thanh trong miền tới và miền truyền tương ứng. 13
3.2.2. Tổn thất truyền âm của tấm composite sandwich Hệ số truyền âm của miền khuếch tán trên tất cả các góc tới φ và góc phương vị θ được tính bởi [96]: 2  L   , , f sin cosdd 0 0 0 d  2  L   sin cosdd 0 0 (3.1) Hệ số truyền âm trong (3.33) được tính bằng bằng phương pháp tích phân số theo quy tắc 1/3 của Simpson với gia số góc bằng 150 đối với φ và θ; trong đó, θL là góc giới hạn của âm tới và được lấy bằng 780 [96]. Cuối cùng, tổn thất truyền âm qua tấm composite sandwich được xác định bởi: 1 STL  10log10    d  (3.2) 3.2.3. Xác định độ cứng uốn biểu kiến của tấm composite sandwich Theo Nilsson [88], độ cứng uốn của một tấm composite sandwich được xác định bởi độ cứng uốn của một dầm có cùng tính chất động giống như kết cấu tấm tại các tần số xác định. Dầm Ax(A0) và Ay(A90) được cắt ra từ tấm A theo phương x và y tương ứng. thực hiện tương tự đối với các dầm của các tấm còn lại. Dầm A0 có kích thước l x b = 1200mm x 50mm; dầm A90 có kích thước l x b = 1100mm x 45mm [88]. Hình 3.5. Tấm composite sandwich và Dầm Ax(A0), Ay(A90). 3.2.3.1. Kết quả tính tần số dao động riêng Mười tần số dao động riêng đầu tiên của các dầm composite sandwich (từ A0, A90 và B0, B90) hai đầu tự do được trình bày trong bảng 3.1. 14
Bảng 3.1. Mười tần số tự do đầu tiên của dầm A, B. Mode A0 - f(Hz) A90 - f(Hz) B0 - f(Hz) B90 - f(Hz) 1 82,3340 95,6430 100,1300 115,0300 2 173,5900 196,2600 192,8500 215,6000 3 267,0700 298,1000 285,7400 316,7100 4 356,8700 395,3000 373,2600 411,4000 5 445,4100 491,5900 461,4400 507,8200 6 532,3200 586,0400 547,5900 601,6600 7 619,1800 680,9300 635,5800 698,4800 8 705,5400 775,2400 722,6400 793,8500 9 792,5200 870,7200 812,3300 893,2200 10 879,5600 966,2000 901,3900 991,1300 Một số mode dao động tự do của dầm A0 tương ứng với các tần số được thể hiện trên hình 3.3. Mode 1 Mode 3 Mode 5 Hình 3.3. Một số mode dao động tự do của dầm Ax(A0). 15
Các mode dao động của các dầm khác được thể hiện trong phụ lục 2 của luận án. 3.2.3.2. Xác định độ cứng uốn biểu kiến Độ cứng uốn biểu kiến của dầm hai đầu tự do được xác định bởi công thức [88]: Dxn  4 2 f xn2 m* L4x /  n4 ; D yn  4 2 f yn2 m* L4y /  n4 (3.3) trong đó: fn là tần số tự nhiên của mode dao động thứ n; m* là khối lượng bề mặt của tấm; Lx, Ly là chiều dài của dầm; hệ số αn được xác định theo [88]: Số mode n 1 2 3 4 5 n>5 Hai đầu tự do và hai đầu kẹp αn 4,73 7,85 11,00 14,14 17,28 nπ + π/2 Thay các thông số đã biết vào công thức (3.3), ta thu được các giá trị của độ cứng uốn biểu kiến cho các dầm A và B (bảng 3.2). Bảng 3.2. Độ cứng uốn biểu kiến của dầm A, B. Mode Dx (A0 - Nm) Dy (A90 - Nm) Dx (B0 - Nm) Dy (B90 - Nm) 1 10523,8140 10026,9043 20736,1221 19322,6686 2 6166,3771 5565,3184 10139,2150 8947,6361 3 3799,4326 3342,2446 5794,2200 5025,9968 4 2482,6228 2150,7505 3618,2446 3103,4829 5 1733,0451 1490,5336 2478,0200 2119,0426 6 1268,9159 1085,8943 1788,8860 1524,8239 7 968,5666 827,0778 1359,6292 1159,4012 8 762,2690 649,8051 1065,3526 907,7621 9 616,4058 525,3504 862,7712 736,5348 10 508,7617 433,4743 711,8580 607,6799 3.3. Xác định tổn thất truyền âm của các tấm A – K Từ kết quả xác định Dx và Dy của các dầm từ A đến K, thay vào phương trình (3.1). Sử dụng chương trình tính toán trong môi trường Matlab R14 [138], ta có kết quả tính tổn thất truyền âm qua các tấm từ A đến K. Kết quả thể hiện trong bảng 3.3. 16